DE102005055113A1

DE102005055113A1 - Verfahren und Prüfkörper zur Qualitätsprüfung einer Klebung

Info

Publication number: DE102005055113A1
Application number: DE200510055113
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Herz (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Bei der automatisierten Klebung von Bauteilen, insbesondere bei der Klebung von Dichtungen auf Türrohbauten, Seitenwänden oder Motorhauben im Automobilbau, erfolgt die Qualitätsprüfung häufig zerstörend durch Abziehversuche.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren zur Qualitätsprüfung einer Klebung anzugeben.
Die Aufgabe zur Schaffung eines Verfahrens zur Qualitätsprüfung einer Klebung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil wird dadurch gelöst,
dass die Klebung zwischen dem ersten Bauteil und einem Prüfkörper angebracht wird,
wobei die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche des zweiten Bauteils nachgebildet wird, wobei der Prüfkörper für ein Prüfsignal transparent ausgestaltet wird,
und dass die Klebung durch den Prüfkörper hindurch einer Prüfung unterzogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Prüfkörper zur Qualitätsprüfung einer Klebung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6. Ein derartige Verfahren ist bereits bekannt aus DE 69317985 T2 .

Bei der automatisierten Klebung von Bauteilen, insbesondere bei der Klebung von Dichtungen auf Türrohbauten, Seitenwänden oder Motorhauben im Automobilbau, erfolgt die Qualitätsprüfung häufig zerstörend durch Abziehversuche.

Die Qualität wird dabei hauptsächlich durch Unterbrechungen der Klebenaht beeinflusst sowie in geringerem Umfang durch Unregelmäßigkeiten innerhalb der durchgehenden Naht, z.B. Breiten- oder Höhenschwankungen oder Löcher.

Zum Auffinden derartiger Fehlstellungen wurden bereits eine Vielzahl von Prüfmethoden vorgeschlagen: Gemäß der US 4,662,540 oder der US 5,086,640 wird die Materialraupe untersucht, bevor sie auf das Substrat aufgetragen wird. Der Nachweis einer tatsächlich aufgetretenen Fehlstelle ist damit nicht möglich.

Gemäß der DE 69317985 T2 wird ein Sensorpaar aus Sende- und Empfangsmittel derart auf dem Prüfobjekt in Position gebracht, dass die auf dem Prüfobjekt befindliche Materialraupe sich zwischen Sende- und Empfangsmittel befindet. Die Prüfung erfolgt durch die Materialraupe hindurch, aber nicht durch das Prüfobjekt. Eine derartige Anordnung ist bei vielen Bauteilen nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein alternatives Verfahren und einen Prüfkörper zur Qualitätsprüfung einer Klebung anzugeben.

Die Erfindung ist in Bezug auf das zu schaffende Verfahren und den zu schaffenden Prüfkörper durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 wiedergegeben. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens (Patentansprüche 2 bis 5).

Die Aufgabe wird bezüglich des zu schaffenden Verfahrens zur Qualitätsprüfung einer Klebung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil dadurch gelöst, dass die Klebung zwischen dem ersten Bauteil und einem Prüfkörper angebracht wird, wobei die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche des zweiten Bauteils nachgebildet wird, wobei der Prüfkörper für ein Prüfsignal transparent ausgestaltet wird, und dass die Klebung durch den Prüfkörper hindurch einer Prüfung unterzogen wird.

Dadurch, dass der Prüfkörper dieselbe Oberfläche aufweist wie das reale zweite Bauteil, können die identischen Klebebedingungen überprüft werden, allerdings – im Gegenteil zum realen zweiten Bauteil – durch den transparenten Prüfkörper hindurch. Dies ermöglicht die Qualitätsprüfung einer Klebung auch bei Bauteilen, die bisher nur zerstörend überprüft werden konnten.

Durch die Nachbildung der Bauteiloberfläche können auch dynamische Prüfungen (wie verformt sich die Klebeverbindung beim Belasten der Dichtung?) durchgeführt werden. Durch geeignete Wahl von Ersatzlasten kann dieses Prüfverfahren z.B. auch in einem Türen-Klappen-Dauerlauf verwendet werden.

Vorteilhafterweise wird als Prüfsignal ein optisches Signal verwendet, insbesondere wird der Prüfkörper beleuchtet. Die Qualität der Klebenaht kann dann durch einen Prüfer visuell geprüft werden oder mittels bekannter optischer Mess- und Prüftechnik (Bildauswertung) automatisch geprüft werden.

Alternativ können jedoch auch andere Signale verwendet werden, für die der Prüfkörper jeweils transparent ausgestaltet ist, z.B. Infrarot- oder Ultraviolett-Strahlung, Mikrowellen oder auch Ultraschall. Eine entsprechende Mess- und Prüftechnik zur Auswertung der durch den Prüfkörper transmittierten Signale ist jeweils kommerziell verfügbar.

Auch eine Kombination von optischer und anderer Prüfung ist durchführbar und erhöht die Qualität der Prüfung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird mittels mindestens einem in den Prüfkörper integrierten Sensor mindestens ein weiterer Parameter, insbesondere der Anpressdruck zwischen Bauteil und Prüfkörper, geprüft.

Dadurch lässt sich die Realitätsnähe der Prüfung zur realen Bauteilklebung gewährleisten. Darüber hinaus können tatsächlich auftretende kritische Parameter lokal ermittelt und zukünftig vermieden werden. Beispielsweise darf der Anpress druck einer auf ein Bauteil, z.B. einen Türrohbau aufzuklebenden Dichtung einen kritischen Wert nicht übersteigen, da dann die Dichtung Schaden nehmen könnte.

Die Aufgabe wird bezüglich des zu schaffenden Prüfkörpers zur Qualitätsprüfung einer Klebung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil dadurch gelöst, dass die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche des zweiten Bauteils nachgebildet ist, dass der Prüfkörper für ein Prüfsignal transparent ausgestaltet ist.

Ein derartiger Prüfkörper ermöglicht die Qualitätsprüfung einer Klebung auch bei Bauteilen, die bisher nur zerstörend überprüft werden konnten.

Vorteilhafterweise ist der Prüfkörper transparent ausgestaltet für optische und/oder Infrarot- und/oder Ultraviolett-Strahlung und/oder Mikrowellen und/der Ultraschall.

Ebenfalls vorteilhaft ist der Prüfkörper mit mindestens einem Sensor für mindestens einen weiteren Parameter, z.B. den Anpressdruck, ausgestattet.

Besonders vorteilhaft ist die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche eines Türrohbaus, einer Seitenwand, oder einer Motorhaube mit nachgebildet.

Dieser Prüfkörper kann mit den für den Türrohbau, die Seitenwand oder die Motorhaube vorhandenen Spann- und Fixiermitteln in eine ebenfalls vorhandene Dichtungsklebestation positioniert werden, in der mittels vorhandener Applikationstechnik eine Dichtung analog zum Serienprozess auf den Prüfkörper aufgeklebt wird.

Ein derart gestalteter Prüfkörper erlaubt eine einfache und zuverlässige seriennahe Qualitätsprüfung einer Dichtungsklebung und damit deren schnelle Optimierung und Fehlervermeidung. Teure Nacharbeit wird vermieden.

Nachfolgend werden anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Prüfkörper näher erläutert: Dabei zeigen:
1 Türrohbau mit aufgeklebter Dichtung
2 Optisch transparenter Prüfkörper ohne Dichtung
3 Optisch transparenter Prüfkörper mit Dichtung
4 Optisch transparenter Prüfkörper mit Dichtung mit Ausschnittvergrößerung und Querschnittansicht
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Qualität einer Klebung zwischen einem Türrohbau und einer darauf aufgeklebten Dichtung im Serienprozess überprüft. Ein solcher Türrohbau mit einer darauf aufgeklebten Dichtung ist in 1 dargestellt.
Für die Qualitätsprüfung des Serienklebprozesses wird ein optisch transparenter Prüfkörper hergestellt, dessen der Klebung zugewandte Oberfläche der der Klebung zugewandten Oberfläche des Türrohbaus nachgebildet ist. Ein solcher Prüfkörper ist in 2 dargestellt.
Dieser Prüfkörper wird mit den in der Serienproduktion für den Türrohbau vorhandenen Spann- und Fixiermitteln in eine ebenfalls vorhandene Dichtungsklebestation positioniert, in der mittels vorhandener Applikationstechnik eine Dichtung analog zum Serienprozess auf den Prüfkörper aufgeklebt wird. Der mit einer aufgeklebten Dichtung versehene Prüfkörper ist in 3 dargestellt.
Danach wird der Prüfkörper mit einer darauf aufgeklebten Dichtung überprüft. Dazu wird die Klebenaht durch den Prüfkörper hindurch beleuchtet und optisch überprüft. Die Überprüfung erfolgt mittels kommerziell erhältlicher Mess- und Prüftechnik zur Bildauswertung.
Die optische Prüftechnik erkennt Fehler wie Unterbrechungen oder Verjüngungen der Klebnaht, unzureichende Auflagefläche oder fehlerhafte Positionierung. Durch entsprechende Korrektur der Steuerung der Dichtungsklebestation, insbesondere der Kleberzufuhr, können diese Fehler im Türrohbau-Serienprozess vermieden werden.
In den Prüfkörper sind an vorgebbaren Stellen Sensoren zur Messung des Anpressdrucks (Piezo-Druckmesser) eingebracht. Diese ermöglichen neben der Qualitätsprüfung des Serienklebprozesses die Bestimmung des Anpressdrucks und damit die Vermeidung von Beschädigungen der druckempfindlichen Dichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Prüfkörper erweisen sich in den Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Beispiels als besonders geeignet für die seriennahe Qualitätsprüfung von Klebungen zwischen Türen und Dichtungen wie sie insbesondere in der Automobilindustrie häufig benötigt wird.
Dabei ist es für die Qualitätsprüfung unerheblich, ob der Kleber in Form einer Materialraupe oder eines Klebebandes oder in anderer Form aufgebracht wird.
Das Prüfverfahren ist außer für die bereits genannten Beispiele Türrohbau, Rückwandtüren, Seitenwände oder Motorhauben für beliebige weitere Bauteilklebverbindungen einsetzbar, insbesondere für solche mit geklebter Dichtung.

Claims

Verfahren zur Qualitätsprüfung einer Klebung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebung zwischen dem ersten Bauteil und einem Prüfkörper angebracht wird, wobei die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche des zweiten Bauteils nachgebildet wird, wobei der Prüfkörper für ein Prüfsignal transparent ausgestaltet wird, dass die Klebung durch den Prüfkörper hindurch einer Prüfung unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Prüfsignal ein optisches Signal verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einem in den Prüfkörper integrierten Sensor mindestens ein weiterer Parameter, insbesondere der Anpressdruck, geprüft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Bauteil eine Dichtung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Bauteil ein Türrohbau, eine Seitenwand oder eine Motorhaube verwendet wird.
Prüfkörper zur Qualitätsprüfung einer Klebung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die der Klebung zugewandte Oberfläche des Prüfkörpers der der Klebung zugewandten Oberfläche des zweiten Bauteils nachgebildet ist, dass der Prüfkörper für ein Prüfsignal transparent ausgestaltet ist.